(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト層とこのベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴムとを備えた二輪車用空気入りタイヤであって、
ショルダー部のトレッドゴムは、トレッド表面側に位置するショルダー部表面層と、上記ショルダー部表面層のタイヤ径方向内側に配置された第１の異種ゴム層とを備え、
センター部のトレッドゴムは、トレッド表面側に位置するセンター部表面層と、上記センター部表面層のタイヤ径方向内側に配置された第２の異種ゴム層とを備え、
上記ショルダー部のトレッドゴムと上記センター部のトレッドゴムとの間に配置されるトレッドゴムは、トレッド表面側に位置する中間部表面層と、上記中間部表面層のタイヤ径方向内側で上記第１の異種ゴム層と上記第２の異種ゴム層との間に配置された内部中間層とを備え、
上記第１の異種ゴム層は、一端がトレッド端部に位置し、幅がトレッド展開幅の５％〜３０％の範囲にあり、
上記第１の異種ゴム層のゴムの損失正接は、上記ショルダー部表面層のゴムの損失正接よりも小さく、
上記第２の異種ゴム層のゴムの損失正接は、上記センター部表面層のゴムの損失正接よりも小さく、
上記内部中間層のゴムの損失正接と上記中間部表面層のゴムの損失正接とは、上記ショルダー表面層のゴムの損失正接と等しいことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記第１の異種ゴム層の幅は、トレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項３】
上記第１の異種ゴム層の幅は、トレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くなっていることを特徴とする請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項４】
上記第１の異種ゴム層の厚さの最大値は、トレッドゴムの厚さの２０％〜７０％の範囲にあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項５】
上記トレッドゴムのトレッド端部とトレッド端部から測ってトレッド展開幅の１０％の位置までの間の平均的なトレッドゴムの厚さは、トレッド端部から測ってトレッド展開幅の１０％の位置から２５％の位置までの間の平均的なトレッドゴムの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。  
【請求項６】
上記センター部表面層のゴムと上記中間部表面層のゴムと上記ショルダー部表面層のゴムとが連続的に繋がっていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項７】
トレッド端部の壁面の少なくとも一部に幅が６ｍｍ以下の硬質ゴムが配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項８】
上記トレッドゴムの少なくとも一部は、幅狭長尺のゴムストリップをタイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻付けて成型されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項９】
補強部材のタイヤ赤道方向に対する配列角度が０度〜５度であるスパイラルベルト層を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項１０】
上記スパイラルベルト層のタイヤ径方向外側に、補強部材のタイヤ赤道方向に対する配列角度が８０度〜９０度であるベルト層が配置されていることを特徴とする請求項９に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項１１】
上記スパイラルベルト層と上記ベルト層との間に、厚みが０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの緩衝ゴム層が配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項１２】
上記スパイラルベルト層の幅がトレッド展開幅の６０％〜９０％であることを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【請求項１３】
上記第１の異種ゴム層のゴムの動的弾性率は上記ショルダー部表面層のゴムの動的弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車用空気入りタイヤに関するもので、特に、旋回時における横グリップの向上とショルダー部のトレッド摩耗の防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車用のタイヤは、車体を傾けて旋回するという特徴がある。そのため、車体の傾きによって、路面に接地するタイヤの部分が移動する。つまり、直進時にはタイヤセンター部を使用し、旋回時にはタイヤのショルダー部を使用するという特徴がある。
また、直立時は速度が高く、制動力や駆動力といった前後方向（タイヤの赤道方向）の力が加わるが、車体を傾けた旋回時には大きな横力が加わるため、タイヤのショルダー部には上記横力に対応する高い横グリップが求められる。すなわち、二輪車を速く旋回させるには、旋回速度の大きさに伴って大きくなる遠心力と釣り合わせるために、車体を大きく倒す必要があり、更に、その遠心力に対向できるようにタイヤが路面にグリップできなければならない。
つまり、車体を大きく傾けたとき、タイヤのグリップが不足する場合には、速く旋回できないことになるため、ショルダー部のグリップが旋回性能に及ぼす影響は非常に大きい。そこで、タイヤのショルダー部に対しては、グリップの高いゴムを用いている。
また、タイヤのセンター部に対しては、市販のタイヤでは直進走行の頻度が高いため、耐摩耗性の高いゴムを用いることが多い。一方、レースや競技用のタイヤにおいては、直進時の速度が非常に高いため、発熱しにくいゴムをトレッドセンター部に配置したり、トレッドセンター部を二重構造として、内部に発熱しにくいゴムを、外部にグリップの高いゴムを配置したりするなどの工夫がなされている。
【０００３】
トレッドの発熱は、タイヤのショルダー部でも問題になる。この発熱はゴムに繰り返し加わる歪みが大きいほど大きく、タイヤの回転速度が速いほど大きい。特に、バイクレースはもとより、一般消費者でも激しいライディングを行ったときには、タイヤのショルダー部に大きな入力が加わるだけでなく、車体が比較的速い速度で旋回することから、ショルダー部のトレッドゴムの発熱が大きい。
ゴムは発熱すると軟化する性質があるため、ゴムが軟化してトレッド剛性が低下することで旋回性能が低下したり、ショルダー部の摩耗が進んだり、ショルダー部のゴムが劣化したりする。
【０００４】
一方、ゴムの特性として、損失正接（tanδ）は、ゴムが路面をグリップするときの力 (もしくは、ゴムと路面との間の摩擦係数) の大きさに非常に大きな意味を持つ。tanδが大きなゴムは、ゴムの変形に伴うエネルギーロスが大きくグリップが高い。しかし、エネルギーロスが大きいために、繰返し変形をした場合にゴム自体が発熱しやすいといった特性がある。また、発熱したゴムは柔らかくなる特性があり、タイヤのトレッドゴムの発熱があまりに大きくなると、トレッドの剛性が低下して操縦安定性能が悪化することがある。つまり、tanδの大きいゴムはグリップが優れている反面、発熱しやすく、繰り返し使用した場合に柔らかくなりやすい。
特に、バイクレースや、一般消費者でも激しいライディングを行ったときには、走行中にショルダー部のトレッドゴムが発熱して旋回性能が低下するだけでなく、発熱によってゴムが柔らかくなってトレッド剛性が低下し、タイヤが滑りやすくなる。その結果、ショルダー部の摩耗が進んだり、ショルダー部のゴムが劣化したりする。
【０００５】
従来の二輪車用タイヤでは、タイヤショルダー部のゴムについては、グリップを向上させることを中心に、グリップの高い、すなわち、摩擦係数が大きくなるゴムである、損失正接（tanδ）の大きいゴムが主に使用されていた。例えば、特許文献１には、タイヤショルダー部については、グリップ性を確保するため、tanδが０．４〜０．８であるゴムを使用し、タイヤのセンター部については、低燃費製を確保するため、tanδが０．０５〜０．３であるゴムを使用した二輪自動車用タイヤが示されている。また、特許文献２には、タイヤショルダー部には幅広の平板状ゴムを一周巻にした一周巻き体を用い、タイヤショルダー部には幅狭長尺のゴムストリップを周方向にかつ螺旋状に巻いたものを用いるとともに、タイヤショルダー部についてはtanδが０．２〜０．４の範囲のゴムを配置し、タイヤのセンター部については、tanδがタイヤショルダー部のゴムのtanδの８０％以下であるゴムを配置した二輪車用タイヤが示されている。
【特許文献１】特開昭６０−９４８０４号公報
【特許文献２】特開２００６−２５６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の二輪車用タイヤのように、タイヤショルダー部にtanδの大きなゴム配置した場合には、初期状態においては十分なグリップを確保できるものの、ゴムが発熱しやすいため、操縦安定性能やショルダー部の耐摩耗性能に問題がある。更に、繰り返しの使用によりショルダー部の摩耗が進んだり、ショルダー部のゴムが劣化したりすると、グリップが低下してしまうといった問題点があった。
【０００７】
以下に、タイヤショルダー部にtanδの大きなゴム配置した場合の問題点について詳細に説明する。
自動二輪車用のタイヤでは、車体を大きく倒した場合の旋回性能は、タイヤトレッドの片側の端部が接地したときに発生するグリップに依存する。図１０は、タイヤ５０がキャンバー角（以下、キャンバーアングルとしてＣＡと記す）５０度で接地して回転しているときの断面を示す図で、ＣＡはタイヤ５０の縦断面において、車輪中心線ＣＬと路面６０に垂直な方向であるＺ軸との成す角である。
二輪車が車体を大きく倒して旋回する場合、すなわち、タイヤ５０のＣＡが４５度〜５０度である場合、タイヤ５０のトレッド５１の全幅（トレッド幅）のほぼ１／４が接地する。この接地している１／４の領域を３等分し、トレッド端部側に近い方から領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃとし、各領域におけるタイヤ５０の幅方向断面でのトレッド５１の変形を考える。これは、トレッド変形によってタイヤ５０に横力が発生するからで、トレッド５１の横方向の変形によりキャンバースラスト（横力）が発生する。
なお、ＣＡ５０度で接地して回転しているときには、トレッドの接地形状は楕円の一部が欠けた形状であったり、半月形であったりする。
【０００８】
ここで、接地面の中心の領域である領域Ｂのトレッド幅方向の変形について述べる。
領域Ｂのトレッド表面、すなわち、路面に接する点をＱ点とし、このＱ点の内側でトレッド最深部に位置する点をＰ点とすると、タイヤ５０の接地転動時には、上記路面６０に接するＱ点はトレッド５１の表面が路面６０に接触したとき路面６０に固定され、同図の紙面に垂直な方向である路面６０の延長方向、すなわち、タイヤ５０の進行方向に沿って直線的に動く。一方、トレッド最深部の点であるＰ点は、タイヤ５０がＣＡを付けて傾いて転動するため、弓なりの曲線を描く（同図のＰ→Ｐ’→Ｐで示した直線は、上記曲線の正射影で、同図の右側が車体側で、左側が車体外側である）。このようなＰ点とＱ点の動きの差によって、トレッド５１は車体外側方向に横剪断力を受ける。また、この横剪断力が最大になるのは、上記Ｑ点が荷重直下、すなわち、接地面のタイヤ周方向中心に位置したときである。このような横剪断力によりトレッド５１が横変形を受けることにより、タイヤ５０には上記横剪断力とは反対の方向の力、すなわち、車体側にキャンバースラスト（横力）が発生し、これが旋回時の横グリップとなる。
このようなキャンバースラストの発生の仕組みから、接地長（接地形状の周方向＝赤道方向の長さ）が長い方が上記Ｐ点と上記Ｑ点との軌跡の差が広がるので、トレッド５１が大きく剪断される。逆に、接地長が短いと、トレッド５１の剪断量（横方向＝タイヤ幅方向の剪断）は少ない。
接地形状が楕円の一部が欠けた形状である場合には、上記３つの領域では、接地長は領域Ｂが最も長く、次いで領域Ａが長く、Ｃ領域が最も短い。したがって、領域Ｂが最も大きな剪断を受け、次いで領域Ａで剪断が大きく、領域Ｃの剪断は少ない。一方、接地形状が半月形である場合には、領域Ａと領域Ｂとがほぼ同じ接地長で長く、領域Ｃでは接地長が短いので、領域Ａと領域Ｂとで大きな剪断を受け、領域Ｃの剪断は少ない。
つまり、ＣＡが４５度〜５０度の大ＣＡ時の剪断では、領域Ａや領域Ｂが横力を大きく稼ぐ部位である。
【０００９】
自動二輪車の傾き角（バンク角、もしくは、ＣＡ）を観察すると、自動二輪車はＣＡが４５度〜５０度以上には倒れない。つまり、領域Ａは自動二輪車が最大角度で傾いたときのみ接地する領域である。また、領域Ｂについても、自動二輪車が大きく傾いたときを中心に使われる。一方、領域Ｃは、自動二輪車が大きく傾いてからやや傾きが戻った時、すなわち、ＣＡが４０度近辺で主に使われる領域である。つまり、領域Ｃは、自動二輪車を傾けていく過程で使い、更に大きく倒したときにも使うだけでなく、更に、自動二輪車を加速させて直立させる過程でも使う。特に、摩耗の大きいリアタイヤについて考えると、この領域Ｃは、自動二輪車を大きく倒して、そこから加速するときに使う領域である。
自動二輪車はＣＡが４０度近辺で大きな駆動力を伝えることが多いため、上記領域Ｃは、加速時の前後方向の駆動入力と横方向の横入力の両方を頻度高く受ける領域であるといえる。その結果、この領域Ｃがトレッド摩耗の最も進む部位となる。
【００１０】
一方、上記のように、トレッドゴムのtanδが大きいとエネルギー損失が大きく、グリップは大きくなるが、発熱も大きい。発熱してしまうとゴムが柔らかくなるため、トレッドゴムの厚い二輪車用タイヤにおいては、トレッドゴムの横剪断剛性が低下してしまう。その結果、操縦安定性能が損なわれるだけでなく、滑りが増加するので、摩耗が促進するといった問題点が発生する。
【００１１】
二輪車用タイヤでは、旋回時にグリップが必要なため、タイヤのショルダー部にtanδが大きいゴムを配置することが普通であるが、ＣＡが４５度〜５０度の高速回転の頻度が多いと、タイヤのショルダー部が発熱して上記の弊害が起こる。特に、高速で旋回するバイクレースのような厳しい使用状態では、歪の繰返し変形が高周波で与えられるため、発熱が極めて大きく、トレッド表面の温度が１２０℃を超える場合もある。このような条件下では、tanδが大きいゴムほど発熱が大きくなり、繰返しの使用でトレッドゴムが異常に加熱されてゴムが軟化する。これにより、トレッドの剪断剛性が低下して操縦安定性能が悪化するばかりか、摩耗が促進されることになる。更に、トレッドが高温になると、トレッド部のゴムが劣化しやすくなる。厳しい入力の高速走行を含むバイクレースでは、トレッドの温度が高くなりすぎると、ゴム中に気泡ができ、この気泡から亀裂が進展してトレッドゴムの一部が脱落する場合もある。
【００１２】
トレッドゴムの軟化は、二輪車用のタイヤの場合致命的である。二輪車用タイヤではキャンバースラストで横力を発生させる。キャンバースラストは、図１０のＰ点とＱ点との軌跡で示したように、横剪断変位が決まっている。つまり、タイヤ寸法とタイヤのＣＡとが決まると、ベルトの軌跡が幾何学的に決まってしまい、Ｐ点とＱ点の軌跡が最大に離れる距離がトレッドを横に剪断できる量となる。以上の特徴的なベルト挙動から、トレッドゴムの弾性率が低下すると、同じ変位が与えられたときの反力が低下することになる。すなわち、トレッドゴムが発熱して柔らかくなると、同じ変位を与えたときのゴムの反力が低下するので、タイヤが発生する横力が低下することになる。
このようなことから、トレッドゴムは発熱を抑制しながら、最大のグリップを出せることが必要である。すなわち、高いグリップを発生させるためにはtanδの大きなゴムが適しているが、発熱を抑制してトレッドゴムの軟化を防ぐためにはtanδの小さなゴムがよいことになる。
【００１３】
また、トレッドの周方向の変形も車体側の領域である領域Ａと車体外側の領域である領域Ｃとでは異なっている。これは、領域Ｃがトレッドのセンター寄りにあり、領域Ａがトレッド端部側にあるため、上記領域Ｃと領域Ａとではベルトの速度が異なるからである。
二輪車用タイヤの特徴は、乗用車用タイヤに比べて、幅方向断面に大きな丸みを持っていることで、そのため、回転軸からベルトまでの距離であるベルト半径が領域Ａでは小さく、領域Ｃでは大きい。すなわち、図１０に示す領域Ｃでのベルト半径ＲＣは、領域Ａのベルト半径ＲＡよりも大きい。したがって、ベルト速度、つまりトレッドが路面に接触してから、タイヤの回転が進み、トレッドが地面を離れるまでのベルトの速度は領域Ｃの方が速い。これは、ベルト半径にタイヤの回転速度をかけたものがベルトの速度になるからであり、タイヤの回転速度は領域Ａも領域Ｃも同じだからである。このベルトの周方向の速度差により、タイヤのセンター寄りの領域Ｃではトレッドがドライビング状態であり、タイヤのトレッド端寄りの領域Ａではブレーキング状態である。ドライビングとは、タイヤを赤道方向に沿って輪切りにした場合に、そのトレッド変形が、トレッド内面（タイヤ内部の骨格部材に接している面）がタイヤ進行方向後方に剪断され、路面に接地しているトレッド表面がタイヤ進行方向前方に変形している剪断変形であり、ちょうど、タイヤに駆動力をかけたときに起こる変形である。一方、ブレーキングはドライビングの逆であり、トレッド変形はタイヤ内部側が進行方向前方に剪断され、路面に接地しているトレッド表面がタイヤ進行方向後方に変形している剪断変形であり、制動したときのタイヤの動きとなる。
【００１４】
このような周方向の変形は、タイヤが駆動力も制動力も受けずに、遊輪状態で転がるだけで発生する。そして、この周方向剪断変形によって、領域Ａと領域Ｃとでタイヤが路面から滑りやすくなり、摩耗が進む。また、上記トレッドの周方向の変形は、トレッド表面が路面に接してから、タイヤの回転に伴って徐々に増加して行く。そして、蹴り出し（トレッドが路面から離れること）直前にトレッドの周方向の変形は最大となる。蹴り出し時に接地圧が弱くなると、トレッドが路面から滑るため、摩耗が発生する。このような旋回中の余計な変形は、タイヤショルダー部に偏摩耗を起こしやすいので、ないほうがよい。また、このような余計な周方向の動きはタイヤが１回転するたびに繰り返される。このため、ゴムに周期的な変形が加わることになり、ゴムが発熱しやすくなる。この周方向の動きは、横方向のグリップには全く寄与しない無駄な動きであり、この変形によってゴムの発熱を促進し、また、ゴムの摩耗も促進させる。
特に、横グリップを高めるために、タイヤのショルダー部にtanδの大きなゴムを用いた場合には、横方向の変形だけでなく、上記周方向の無駄な変形によっても発熱が促進されてしまうといった問題がある。
【００１５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、二輪車の旋回時における横グリップを向上させるとともに、ショルダー部のトレッド摩耗を低減することのできる二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１６】
本願の請求項１に記載の発明は、ベルト層とこのベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴムとを備えた二輪車用空気入りタイヤであって、ショルダー部のトレッドゴムは、トレッド表面側に位置するショルダー部表面層と、上記ショルダー部表面層のタイヤ径方向内側に配置された第１の異種ゴム層とを備え、センター部のトレッドゴムは、トレッド表面側に位置するセンター部表面層と、上記センター部表面層のタイヤ径方向内側に配置された第２の異種ゴム層とを備え、上記ショルダー部のトレッドゴムと上記センター部のトレッドゴムとの間に配置されるトレッドゴムは、トレッド表面側に位置する中間部表面層と、上記中間部表面層のタイヤ径方向内側で上記第１の異種ゴム層と上記第２の異種ゴム層との間に配置された内部中間層とを備え、上記第１の異種ゴム層は、一端がトレッド端部に位置し、幅がトレッド展開幅の５％〜３０％の範囲にあり、上記第１の異種ゴム層のゴムの損失正接（以下、tanδという）は、上記ショルダー部表面層のゴムのtanδよりも小さく、上記第２の異種ゴム層のゴムのtanδは、上記センター部表面層のゴムのtanδよりも小さく、上記内部中間層のゴムのtanδと上記中間部表面層のゴムのtanδとは、上記ショルダー表面層のゴムのtanδと等しいことを特徴とするものである。これにより、横グリップを確保することができるとともに、ショルダー部の発熱を抑制することができるので、旋回性能に優れるとともに、操縦安定性能及び耐摩耗性能にも優れた二輪車用タイヤを得ることができる。また、トレッドのセンター部においてもゴムの発熱を抑制できるので、直進時の駆動、制動特性についても向上させることができる。なお、トレッドのセンター部とはトレッドの中央部に位置し、その幅がトレッド全幅（トレッド展開幅）の２５％程度の領域であり、トレッドの自動二輪車が直立しているときに路面に接している部分に相当する。
上記異種ゴム層の幅をトレッド展開幅の５％〜３０％の範囲としたのは、少なくとも最大ＣＡ時に接地する領域Ａ（図１０参照）での発熱を抑制するとともに、温度が下がりすぎてグリップが低下することを防ぐことができるようにしたためである。
なお、トレッドゴム、ベルト層、ゴム層等の「幅」とは、タイヤの縦断面(トレッド幅方向断面)において、トレッド表面の曲面に沿った長さを指し、「厚さ」はタイヤ径方向に沿った長さを指す。また、「トレッド展開幅」は、幅方向に丸みを持つトレッドを展開して平面にしたときの、一方の端部から他方の端部までの長さであって、上記トレッド表面の曲線に沿って測定したトレッドの一方の端部から他方の端部までの長さに等しい。
また、上記tanδはゴム材料が変形する際にどのぐらいエネルギーを吸収するか（熱に変えるか）を示す値で、一般には、動的粘弾性測定装置を用いて測定される。例えば、周波数１５ｋＨｚ、歪５％の正弦波の変位をゴムサンプルに加え、そのときの反力を測定して求める。本発明においては、動的粘弾性測定装置を用いて、温度５０℃、周波数１５ｋＨｚ、歪５％でtanδを測定した。また、自動二輪車用タイヤでも競技用のタイヤの場合は、ショルダー部のトレッド温度は１００℃を超える場合もあるので、目的に応じて１００℃でのtanδを測定し、これを本発明のtanδとしている。一般の消費者向けのタイヤでは５０℃でのtanδを用いることが好ましく、競技用のタイヤでは、１００℃でのtanδを用いることが好ましい。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記第１の異種ゴム層の幅をトレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に狭くしたものである。これにより、トレッドの摩耗が進展したときにはtanδの小さいゴムの割合も小さくなるので、摩耗に伴うトレッド温度の低下を防ぐことができる。したがって、トレッドの摩耗によるグリップの低下を防ぐことができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記第１の異種ゴム層の幅をトレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くしたものである。これにより、ショルダー端部側に近いほどtanδの小さいゴムの占める割合が大きくなるので、横力を稼ぐ領域である領域Ａや領域Ｂにおける発熱を効果的に抑制することができ、最大ＣＡでの横グリップを確保することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記第１の異種ゴム層の厚さの最大値を、トレッドゴムの厚さの２０％〜７０％の範囲としたもので、これにより、十分な発熱抑制効果を得ることができるとともに、過剰な発熱抑制によるグリップの低下を防ぐことができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記トレッドゴムのトレッド端とトレッド端から測ってトレッド展開幅の１０％の位置までの間の平均的なトレッドゴムの厚さを、トレッド端から測ってトレッド展開幅の１０％の位置から２５％の位置までの間の平均的なトレッドゴムの厚さよりも薄くしたものである。これにより、tanδの小さいゴムの効果に加えて、トレッド端部側の剛性を維持する効果を更に高めることができるので、旋回性能や操縦安定性能を更に向上させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記センター部表面層のゴムと、上記中間部表面層のゴムと、上記ショルダー部表面層のゴムとが連続的に繋がっていることを特徴とするものである。これにより、トレッドを形成するゴム種を少なくできるので、タイヤの製造を効率よく行うことができる。  
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、トレッド端部の壁面の少なくとも一部に幅（タイヤ幅方向に沿った長さ）が６ｍｍ以下の硬質ゴムを配置したもので、これにより、発熱によるトレッドの軟化を抑制できるので、トレッドが横変形したときのトレッドの倒れ込みを防止することができる。なお、上記硬質ゴムは、トレッドを形成するゴムよりも硬いゴムであり、より具体的には、室温でのショアＡ硬度が６０以上９０以下のゴムを指す。なお、上記ショアＡ硬度は材料の表面に鋼球またはダイヤモンド球を投下したした時に、上記球の跳ね上がる高さにより決定された硬度（反発硬度）で、値が大きいほど硬い材料である。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記トレッドゴムの少なくとも一部が、幅狭長尺のゴムストリップをタイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻付けて成型されたものであることを特徴とする。これにより、丸みが大きい二輪車用タイヤでも成型精度を確保することができるので、形状精度の高いタイヤを得ることができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、周方向に伸びにくい、補強部材のタイヤ赤道方向に対する配列角度(コード角)が０度〜５度であるスパイラルベルト層を更に備えたものである。これにより、遠心力によるタイヤの膨張を防ぐことができるので、高速走行時の操縦安定性能にも優れた高性能の二輪車用タイヤを得ることができる。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記スパイラルベルト層のタイヤ径方向外側に、コード角が８０度〜９０度のベルト層を配置したもので、これにより、スパイラルベルト層を保護することができるので、タイヤの耐久性を向上させることができる。また、トレッドの土台が横方向（タイヤ幅方向）に強くなるので、高い横力を維持することができる。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記スパイラルベルト層と上記ベルト層との間に、厚みが０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの緩衝ゴム層が配置されていることを特徴とするものである。これにより、ショルダー部のベルト速度の違いによるトレッドのドライビング変形、ブレーキング変形のうちの周方向の変形のみを上記緩衝ゴム層の剪断変形により吸収することができるので、高い横力を維持しつつトレッドの周方向の変形に伴う発熱を防止することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記スパイラルベルト層の幅がトレッド展開幅の６０％〜９０％であることを特徴とするもので、これにより、トレッド端部側において、ベルト層がタイヤ周方向へ伸びることができるので、トレッドのブレーキング変形を抑制することができる。したがって、くり返し変形による発熱が低減されるとともに、滑りも低減できるので、滑りによる発熱も低減できる。したがって、ゴムの軟化を防止することができる。また、滑りが低減されるので、耐摩耗性も向上する。
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤにおいて、上記第１の異種ゴム層のゴムの動的弾性率が上記ショルダー表面層のゴムの動的弾性率よりも小さいことを特徴とするもので、これにより、走行開始直後のように、発熱がまだ十分でないときのグリップを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態１．
図１は、本最良の形態１に係る二輪車用タイヤ１０の構成を示す断面図で、同図の一点鎖線で示すＣＬが車輪中心線である。この二輪車用タイヤ１０は、ビード部１１に配置された１対のビードコア１１Ｃにトロイド状をなして跨る１枚のボディプライ１２と、このボディプライ１２のタイヤ径方向外側に配置されたスパイラルベルト層１３と、このスパイラルベルト層１３のタイヤ径方向外側に配置された２枚の交錯ベルト層１４Ａ，１４Ｂとを備えており、上記交錯ベルト層１４Ａ，１４Ｂのタイヤ径方向外側にはゴム部材（トレッドゴム）からなるトレッド層１５が配置されている。
ボディプライ１２はスチールコードもしくはナイロンなどの繊維から成る補強部材（以下、コードという）を複数本撚ったものを所定の打込み間隔で平行に並べ、未加硫ゴムでシート状にしたもので、タイヤに配置した場合の上記コードの赤道方向に対する傾斜角であるコード角は９０度（ラジアル）である。
スパイラルベルト層１３は、赤道方向に対するコード角が０度〜５度のベルト層で、１本または複数本のコードをゴムで被覆し、これをトレッド部分に螺旋巻するように巻き付けて形成したものである。
交錯ベルト層１４Ａ，１４Ｂは、スチールコードもしくは芳香族ポリアミド等の繊維を撚ったコードを所定の打込み間隔で配置したもので、赤道方向に対するコード角は５０度である。上記２枚の交錯ベルト層１４Ａ，１４Ｂは互いに交錯して配置されている。
上記トレッド層１５の幅（以下、トレッド展開幅という）は２４０ｍｍであり、その表面にはトレッドパターンが形成されている。図２はその一例を示す図で、本例では幅ａ＝８ｍｍ、深さ５ｍｍの斜め溝１５Ｐが、左右交互にハの字状に配置されているトレッドパターンを採用した。上記斜め溝１５Ｐのトレッド全体に占める割合は１０％である。
一方、スパイラルベルト層１３の幅は２２０ｍｍ、１枚目の交錯ベルト層 (内側の交錯ベルト層) １４Ａの幅は２５０ｍｍ、２枚目の交錯ベルト層(外側の交錯ベルト層) １４Ｂの幅は２３０ｍｍである。なお、上記トレッド展開幅、及び、スパイラルベルト層１３、交錯ベルト層１４Ａ，１４Ｂの幅は、タイヤの縦断面において、トレッド表面の曲面に沿って測定した長さを指す。
【００２４】
トレッド層１５はタイヤ表面側に配置されている表面層１５ａと、ショルダー部１６の表面層１５ａのタイヤ径方向内側に配置された第１の異種ゴム層１５ｃと、センター部１７の表面層１５ａのタイヤ径方向内側に配置された第２の異種ゴム層１５ｄと、上記表面層１５ａのタイヤ径方向内側で、上記第１及び第２の異種ゴム層１５ｃ，１５ｄとの間に配置される内部中間層１５ｂとを備えており、上記表面層１５ａと上記内部中間層１５ｂとは、損失正接（tanδ）が比較的大きい（例えば、tanδ＝０．３）高損失ゴムで構成されている。
上記tanδの値は、例えば、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置などの動的粘弾性測定装置を用いて測定した値で、温度５０℃、周波数１５Ｈｚ、歪５％の測定条件にて測定したものである。以下、上記tanδの大きさを、上記高損失ゴムのtanδの値を１００とした指数で表わす。
ショルダー部１６のトレッドゴムは上記のように２層になっており、表面が表面層１５ａで、この表面層１５ａのタイヤ径方向内側、すなわち、トレッドの内層にはtanδの指数が７０である異種ゴムから成る第１の異種ゴム層１５ｃが設けられている。この第１の異種ゴム層１５ｃの一端はトレッド端部１５ｚに位置しており、他端は上記トレッド端部からトレッド展開幅の５％〜３０％の範囲に位置している。すなわち、上記第１の異種ゴム層１５ｃの幅Ｗはトレッド展開幅の５％〜３０％の範囲にある。また、その厚さはトレッド層１５全体の厚さの２０％〜７０％の範囲にある。
また、センター部１７のトレッドゴムも２層になっており、表面が表面層１５ａで、その内層にはtanδが小さい異種ゴムから成る第２の異種ゴム層１５ｄが設けられている。本例では、上記第２の異種ゴム層１５ｄのゴムとして、上記第１の異種ゴム層１５ｃのゴムと同じ、tanδの指数が７０のゴムを用いている。
センター部１７は、自動二輪車が直立しているときにトレッドが路面に接している部分であって、トレッドの中央部に位置し、その幅がトレッド展開幅の２５％程度の領域である。本例では、上記第２の異種ゴム層１５ｄの幅をトレッド展開幅の１５％〜２５％としている。
【００２５】
本発明の二輪車用タイヤ１０では、ショルダー部１６のトレッドの表面側でもある表面層１５ａにはtanδが比較的大きな高損失ゴムが配置されているが、その内層にはtanδの指数が７０である第１の異種ゴム層１５ｃを配置している。これにより、ショルダー部１６全体を高損失ゴムで構成した場合に比べて変形による発熱が小さなくなるので、ショルダー部１６の発熱を抑制することができる。したがって、ゴムの軟化によるショルダー部１６の剪断剛性の低下を抑制することができるので、操縦安定性能を確保することができるとともに、摩耗の促進を抑制することができる。また、ショルダー部１６の表層には高損失ゴムが配置されているので、従来と同等の横グリップを確保することができる。
ここで、上記第１の異種ゴム層１５ｃを配置する範囲を、トレッドの端部からトレッド展開幅の５％〜３０％までの範囲とすることが肝要である。すなわち、tanδの小さい異種ゴムを配置する範囲を５％未満とすると、異種ゴムの体積が小さすぎて十分な効果が得られないからである。また、tanδの小さい異種ゴムを配置する範囲の上限を３０％としたのは、発熱が大きくない領域にまで異種ゴムを配置する範囲を広げると、トレッド温度が低下しすぎてグリップが十分に得られない場合があるからである。これは、大ＣＡ時に接地する領域はトレッド展開幅の１/４、つまりトレッド端部１５ｚとトレッド端部１５ｚから測ってトレッド展開幅の２５％の位置との間の領域であるが、上記最大ＣＡから車体を少し起こしたＣＡ４０度の領域でも大きな駆動力が加わるため、トレッドの発熱量は大きい。そこで、このＣＡ４０度で発熱が大きい領域を含めると、発熱が大きい領域はトレッド端部１５ｚとトレッド端部１５ｚから測ってトレッド展開幅の３０％程度の位置との間の領域になる。したがって、グリップを低下させずにショルダー部１６の発熱を確実に抑制するためには、tanδの小さい異種ゴムを配置する範囲を、トレッドの端部から、トレッドの端部から測ってトレッド展開幅の５％〜３０％までの範囲とする必要がある。
【００２６】
また、本例では、上記第１の異種ゴム層１５ｃの厚さをトレッドゴムの厚さの２０％〜７０％としているが、これは、上記厚さが２０％未満だと、tanδの小さいゴムの層が薄すぎて十分な発熱抑制効果を得ることができないからである。また、上記厚さが７０％を超えると、特に、上記領域Ａ（図１０参照）のような使用頻度が低い領域では、トレッド温度が本来上昇すべき温度まで発熱できなくなって、横力（キャンバースラスト）が低下するからである。また、タイヤが摩耗することを想定した場合、上記異種ゴムの厚さが７０％を超えると、上記異種ゴムが摩耗の進展がそれほどでもない場合にも表面に出てしまいグリップが低下する。これは、上記tanδの小さい異種ゴムは、高損失ゴムに比べてアスファルトなどに含まれる骨材の細かい凹凸への食い込みが小さく、そのため、摩擦係数が低下してグリップが低下するからである。したがって、上記第１の異種ゴム層１５ｃの厚さとしては、トレッド全体の厚さの２０％〜７０％の範囲とすることが好ましく、２０％〜５０％の範囲とすれば更に好ましい。特に、市販のタイヤは、競技用のタイヤとは異なり、摩耗が進展しても使用する場合が多いので、上記異種ゴムが摩耗により表面に出てしまうことがないように、上記第１の異種ゴム層１５ｃの厚さをトレッドゴムの厚さの２０％〜４０％の範囲とすることが好ましい。
なお、上記第１の異種ゴム層１５ｃの厚さがタイヤ幅方向で異なる場合には、最も厚いところでの厚さを上記厚さの範囲とすることが好ましい。
【００２７】
また、センター部１７のトレッド内層部にもtanδが小さい異種ゴムから成る第２の異種ゴム層１５ｄを設けることにより、直進時の転がり抵抗が改善されるだけでなく、横グリップも向上させることができる。これは、ＣＡの大きな旋回時には、センター部１７が直進時におけるサイド部の役目をすることによるもので、上記第２の異種ゴム層１５ｄがセンター部１７の温度上昇を抑制して表面層１５ａのゴムの軟化を防ぐようにすれば、センター部１７の剛性が高まるので、強い横力を受け止めることができる。つまり、上記第１の異種ゴム層１５ｃを設けて横力を増した場合にはタイヤの変形も大きくなるが、上記第２の異種ゴム層１５ｄを設けることによりセンター部１７が補強されるので、操縦安定性能が向上する。
上記第２の異種ゴム層１５ｄは、センター部１７全体に配置してもよいが、トレッド全幅の１５％以上あれば、センター部１７の温度上昇を十分に抑制することができるので、上記第２の異種ゴム層１５ｄの幅としては、トレッド全幅の１５％〜２５％とすることが好ましい。
また、本例では、上記第２の異種ゴム層１５ｄのタイヤ表面側のゴムと、上記第１の異種ゴム層１５ｃのタイヤ表面側に隣接するゴムとはともにtanδの比較的大きな高損失ゴムであり、かつ、連続的に繋がって表面層１５ａを形成しているので、タイヤの成型時には、上記表面層１５ａを形成しているゴムを第１及び第２の異種ゴム層１５ｃ，１５ｄ及び内部中間層１５ｂとを巻き付けた上に巻付けるようにすればよい。すなわち、上記第２の異種ゴム層１５ｄのタイヤ表面側のゴムと、上記第１の異種ゴム層１５ｃのタイヤ表面側に隣接するゴムとは一緒に巻付けられることになるので、タイヤの製造を効率よく行うことができる。
また、上記トレッド層１５の各層１５ａ〜１５ｄのゴムを成型する際には、幅狭長尺のゴムストリップをタイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻付けて成型することが好ましい。これにより、丸みが大きな二輪車用タイヤであっても、成型の精度を確保することができるので、形状精度の高いタイヤを得ることができる。
【００２８】
このように、本最良の形態１によれば、トレッド表面に配置される表面層１５ａのゴムを、tanδの大きさが比較的大きい高損失ゴムとするとともに、ショルダー部１６の表面層１５ａの内層に、tanδの指数が７０の異種ゴムから成る、一端がトレッド端部１５ｚに位置し、他端がトレッド端部１５ｚから測ってトレッド展開幅の５％〜３０％の範囲にあり、トレッド全体の厚さの２０％〜７０％である第１の異種ゴム層１５ｃを配置して、トレッドゴムの変形による発熱を小さくするようにしたので、ショルダー部１６の発熱を抑制することができる。したがって、十分な横グリップを確保しつつ、ショルダー部１６の剪断剛性の低下を抑制することができるので、操縦安定性能を確保することができるとともに、摩耗の促進を抑制することができる。
また、センター部１７の表面層１５ａの内層にも、上記第１の異種ゴム層１５ｃのゴムのtanδと同じtanδを有するゴムから成る第２の異種ゴム層１５ｄを設けてセンター部１７の温度上昇を抑制するようにしたので、直進時の駆動・制動性が向上するだけでなく、センター部１７の剛性が高まり強い横力を受け止めることができるので、操縦安定性能を更に向上させることができる。
また、上記第２の異種ゴム層１５ｄのタイヤ表面側のゴムはとともにtanδの比較的大きな高損失ゴムであり、かつ、連続的に繋がって表面層１５ａを形成しているので、第２の異種ゴム層１５ｄのタイヤ表面側のゴムと、上記第１の異種ゴム層１５ｃのタイヤ表面側に隣接するゴムとを一緒に巻付けることができる。したがって、タイヤの製造を効率よく行うことができる。このとき、上記トレッド層１５の各層１５ａ〜１５ｄのゴムを、幅狭長尺のゴムストリップをタイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻付けて成型するようにすれば、成型の精度を確保することができるので、形状精度の高いタイヤを得ることができる。
また、本例では、ボディプライ１２と交錯ベルト層１４Ａ ，１４Ｂとの間に、周方向に伸びにくい、コード角が赤道方向に対して０度〜５度であるスパイラルベルト層１３を設けて、遠心力によるタイヤの膨張を防ぐようにしたので、高速走行時の操縦安定性能にも優れた二輪車用タイヤを得ることができる。
【００２９】
なお、上記最良の形態１では、表面層１５ａ及び内部中間層１５ｂを構成する高損失ゴムのtanδを０．３とし、第１及び第２の異種ゴム層１５ｃ，１５ｄを構成する異種ゴムのtanδを指数７０（tanδ＝０．２１）のゴムとしたが、上記高損失ゴムのtanδの値はこれに限るものではなく、グリップの大きい、すなわち、摩擦係数が大きくなるような値（例えば、tanδ＝０．２５〜０．５５程度）であればよい。このとき、トレッドの内層に配置される、上記第１及び第２の異種ゴム層１５ｃ，１５ｄのゴムのtanδを上記高損失ゴムのtanδよりも小さくすることが肝要であり、その範囲としては、tanδの指数が５０〜８０の範囲とすることが好ましい。
上記第１及び第２の異種ゴム層１５ｃ，１５ｄのゴムのtanδの指数を５０未満とすると、トレッド温度は更に低下するが、ゴムが硬く振る舞うので、トレッド表面の滑りが大きくなり、グリップが低下する。一方、上記ゴムのtanδの指数が８０を超えると、表面層１５ａのゴムと差が少ないため発熱抑制効果が十分でないので、tanδの指数の範囲としては、５０〜８０が適当である。
【００３０】
また、上記例では、トレッドゴムの厚みをタイヤ幅方向で一定としたが、tanδの小さいゴムが配置されているトレッド端部１５ｚ側のトレッドゴムの厚みを他の部分のトレッドゴムの厚みよりも薄くすれば、tanδの小さいゴムを配置した効果を更に高めることができる。トレッドゴムの厚み（トレッドゲージ）を薄くすると、その部分のトレッド剛性が向上する。ショルダー部のトレッドゴムのタイヤ径方向内側にtanδの小さいゴムを配置した目的は、発熱を抑制してゴムの弾性率を低下させないことにある。このように、トレッド層１５のtanδの小さいゴムが配置されている部位を薄くすることで、トレッド剛性を維持する効果を更に得ることができるので、旋回性能や操縦安定性能を更に向上させることができる。
なお、トレッド剛性はトレッド層１５の厚みの三乗に比例するので、例えば、トレッド層１５の厚みが８ｍｍである場合には、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度薄くすれば、十分な効果を得ることができる。また、トレッド層１５の厚みを薄くする範囲は、トレッド展開幅の１０％の位置までとすることが好ましい。すなわち、トレッド展開幅の１０％の位置までの範囲では、トレッドゴムの厚さを、トレッド端部１５ｚから測ってトレッド展開幅の１０％の位置から２５％の位置までの間の平均的なトレッドゴムの厚さよりも薄くすればよい。なお、ショルダー部１６全体を薄くすると、ショルダー部１６のトレッド剛性は向上するが、タイヤ表面の滑りが全体的に増えてしまい、摩耗ライフが低下する。したがって、接地頻度が高い領域Ｂや領域Ｃ（図１０参照）では、tanδの小さいゴムが配置されている場合でも、トレッドゴムの厚さを薄くしない方がよい。
【００３１】
また、上記例では、センター部１７のトレッド内層部にもtanδが小さい異種ゴムから成る第２の異種ゴム層１５ｄを設けてセンター部１７の剛性を高めるようにしたが、上記第２の異種ゴム層１５ｄに加えて、センター部１７の内層に、室温でのショア硬度が６０〜９０である硬質ゴム層を配置すれば、センター部１７の剛性を更に高めることができるので、直進時の駆動、制動特性と操縦安定性能とを更に向上させることができる。
また、上記例では、上記第２の異種ゴム層１５ｄのタイヤ表面側のゴムと、上記第１の異種ゴム層１５ｃのタイヤ表面側に隣接するゴムとを一体化したが、図３に示すように、上記第１の異種ゴム層１５ｃのゴムをセンター部１７側の端部からセンター部１７の方向に延長して上記第２の異種ゴム層１５ｄと連結する連結層１５ｍを設け、上記第１の異種ゴム層１５ｃと上記第２の異種ゴム層１５ｄとが連続的に繋がっているようにすれば、tanδの小さいゴム層についてもゴム種を少なくできるので、タイヤの製造を更に効率よく行うことができる。また、同時に、第１の異種ゴム層１５ｃのセンター部１７側の温度上昇も同時に抑制することができるので、グリップも向上する。但し、この場合には、上記連結部１５ｍの厚さについては、上記第１の異種ゴム層１５ｃの厚さよりも薄くすることが好ましく、上記第１の異種ゴム層１５ｃの厚さの半分以下とすると更に好ましい。これにより、過剰な発熱抑制によるグリップの低下を防ぐことができる。
［第一の実施例］
【００３２】
図１に示した、ショルダー部のトレッド端部側の内層にtanδの小さな異種ゴム層を備えた本発明によるタイヤ（実施例１〜１１）と、異種ゴム層を有しない従来のタイヤ（従来例１，２）と、異種ゴム層は有しているがその幅または厚さが適正な範囲にないタイヤ(比較例１〜４)とを準備し、上記各タイヤについて、ＣＡ５０度における横力測定、ドラムでのショルダー部の温度測定、直進時の転がり抵抗試験、ドライバーによる操縦安定性能の評価試験、及び、走行後のショルダー部の温度測定を行った結果を図４の表に示す。
タイヤは二輪車用のタイヤで、タイヤサイズは１９０／５０ＺＲ１７である。
これらのタイヤは、いずれも、１対のビードコアにトロイド状をなして跨る１枚のボディプライを有している。この実施例では、ボディプライはナイロンコードを撚って直径０．６ｍｍとし、これを打込み間隔を６５本／５０ｍｍで平行に並べ、未加硫ゴムでシート状にしたものをカーカス部材として使用している。ボディプライはラジアル（赤道方向に対する角度が９０度）である。また、このボディプライは、ビード部において、ビードコアの周りを巻き回して固定されている。
また、スパイラルベルト層は、芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）の繊維を撚って直径０．７ｍｍにしたコードを、打込み間隔が５０本／５０ｍｍになるように配置したものを用いているが、スチール製のコードで構成してもよい。この場合には、例えば、直径０．２１ｍｍのスチール単線を１×３タイプで撚ったスチールコードを打込み間隔３０本／５０ｍｍでスパイラル状に巻付けて形成するなどすればよい。
２枚の交錯ベルト層は、芳香族ポリアミドの繊維を撚って直径０．７ｍｍにしたコードを、打込み間隔３０本／５０ｍｍで配置したもので、コード角は５０度である。
また、トレッドゴムの厚さは７ｍｍで、センター部からショルダー部までの厚さは、実施例１１を除いて、全て同じ厚さである。
また、トレッドの展開幅は２４０ｍｍで、スパイラルベルト層の幅は２２０ｍｍ、１枚目の交錯ベルト層(内側の交錯ベルト層) 幅は２５０ｍｍ、２枚目の交錯ベルト層(外側の交錯ベルト層) 幅は２３０ｍｍである。
上記の基本構造は各タイヤについて共通である。
【００３３】
また、トレッドゴムの違いは以下の通りである。
従来例１のタイヤ
トレッドを構成するゴムの種類は１種であり、このゴムのtanδの大きさは０．３である。上記tanδは温度５０℃、周波数１５Ｈｚ、歪５％の測定条件にて測定したものである。以下、上記tanδの大きさについては、tanδ＝０．３を１００とした指数で表わす。
従来例２のタイヤはセンター部のゴム層が２層になっている。表層のゴムはtanδの指数が１００のゴムであり、内層のゴムはtanδの指数が７０のゴムである。なお、この内層のゴムの幅は１２０ｍｍである。
実施例１のタイヤ
トレッド端の内部には異種ゴムが配置されている。この異種ゴムの幅は６０ｍｍ（トレッドの展開幅の２５％）で、厚さは４ｍｍ（トレッド層の厚さの５７％）、tanδの指数は７０である。この異種ゴムとセンター寄りのゴムとの深さ方向の境界は、深さ方向にほぼ垂直であり、傾いていない。また、センター部は２層になっており、表層のゴムはtanδの指数が１００のゴムであり、内層のゴムはtanδの指数が７０のゴムである。なお、この内層のゴムの幅は１２０ｍｍである。
実施例２，３，４のタイヤは、実施例１の異種ゴムの幅をそれぞれ１５ｍｍ（６％），２０ｍｍ（８％），７２ｍｍ（３０％）に変更したもので、他は実施例１のタイヤと同じである。
比較例１，２のタイヤは、実施例１の異種ゴムの幅をそれぞれ１０ｍｍ（４％），８４ｍｍ（３５％）に変更したもので、他は実施例１のタイヤと同じである。
実施例５，６のタイヤは、実施例１の異種ゴムの厚さをそれぞれ２ｍｍ（２９％），５ｍｍ（７１％）に変更したもので、他は実施例１のタイヤと同じである。
比較例３，４のタイヤは、実施例１の異種ゴムの厚さをそれぞれ１ｍｍ（１４％），７ｍｍ（１００％）に変更したもので、他は実施例１のタイヤと同じである。
実施例７，８，９のタイヤは、実施例１の異種ゴムのtanδの指数をそれぞれ９０，６０，４０に変更したもので、他は実施例１のタイヤと同じである。
また、実施例１０のタイヤは実施例１のセンター部を１層としたもので、他は実施例１のタイヤと同じである。なお、センター部のゴムのtanδの指数は１００である。
また、実施例１１のタイヤは実施例１のトレッド端部から１０％の範囲のゴムの平均厚みを０．７ｍｍだけ薄くしたもので、他は実施例１のタイヤと同じである。
【００３４】
上記各タイヤについて、以下の測定及び評価を行った。
（１）ＣＡ５０度における横力測定とドラムでのショルダー部の温度測定
タイヤをリム幅６インチ、リム径１７インチのホイールに組込んだタイヤを、表面に＃４０番の紙ヤスリを貼り付けた直径３ｍのスチール製のドラムにキャンバー角（ＣＡ）５０度、荷重１５００Ｎ、スリップ角（ＳＡ）０度で押付けて、速度４０ｋｍ／ｈで回転させ、このときの横力をタイヤの回転軸に取付けた３分力計で測定する。この横力がキャンバースラストである。なお、上記タイヤの内圧は２４０ｋＰａである。
横力はタイヤが回転し始めてから５分後のものを測定した。この時、タイヤは十分に暖まっている。そこで、５分の走行を行ってドラムを停止させた直後のショルダー部の温度を測定し、これをドラムでのショルダー部の温度とした。
横力は、従来例１のタイヤで１３５０Ｎであった。他のタイヤの横力については、上記従来例１の横力を１００とした指数で表わしている。
（２）直進時の転がり抵抗試験
転がり抵抗試験の試験は転がり抵抗試験機を用いて行った。測定条件は、内圧２４０ｋＰａ、荷重１５００Ｎ、キャンバー角（ＣＡ）０度、スリップ角（ＳＡ）０度、速度８０ｋｍ／ｈである。転がり抵抗の値は、従来例１のタイヤの転がり抵抗を１００とした指数で示しており、この指数が小さいほど抵抗が少なく、燃費が節約できる。
（３）ドライバーによる操縦安定性能の評価試験と走行後のショルダー部の温度測定
テストコースで熟練ドライバーによる総合的な操縦安定性能の試験を実施した。準備したタイヤはリア用のタイヤで、リアのみをタイヤ交換して実車試験を行った。なお、フロントのタイヤは従来のもので固定した。
タイヤを１０００ｃｃのスポーツタイプの二輪車に装着してテストコースで実車走行させ、車輌を大きく倒した旋回時操縦性（コーナリング性能）を中心に評価した。評価点は、テストライダーのフィーリングによる１０点法で総合評価した。
テストコースのレイアウトは、速度５０ｋｍ／ｈ前後でＣＡ５０度まで倒すコーナーを６箇所設け、特に車輌を大きく倒したときの横グリップ性能を確認できるようにした。１周のラップタイムは約６０秒であり、これを１５周し、１５周での総合的な官能評点をライダーに付けてもらった。
また、１５周走行直後のショルダー部の温度を測定し、これを実車走行後のショルダー部の温度とした。
【００３５】
以上の試験結果から本発明の効果が分かる。
内部ゴムのない従来例２の結果とトレッド端の内部に幅が１５ｍｍ〜７２ｍｍであるtanδの小さな異種ゴムが配置されている実施例１〜４の結果とを比較すると、実施例１〜４ではいずれも従来例２よりもショルダー部の温度が低くかつドラムでの横力＝キャンバースラストが大きくなっていることが分かる。このショルダー部の温度の低下及び横力の増加は、異種ゴムの幅が大きい程大きくなることがわかる。また、実施例１〜４ではいずれも従来例２よりも操縦安定性能の評価が高く、更に、走行後のショルダー部の温度についても従来例２よりは低くなっている。これにより、トレッド端の内部にtanδの小さな異種ゴムを配置すれば、ショルダー部の温度上昇を抑制して横グリップ性能を向上させることができることが確認された。
また、異種ゴムの幅が１０ｍｍである比較例１では、従来例２とほぼ同じ結果であることから、異種ゴムの幅がトレッド展開幅の５％に満たない場合には、幅が小さすぎて、トレッド端の内部に異種ゴムを配置した効果が得られないことがわかる。逆に、異種ゴムの幅が８４ｍｍである比較例２では、横力やショルダー部の温度については幅が７２ｍｍである実施例４とほぼ同じ結果であるが、操縦安定性能の評価が実施例４よりも低い。したがって、異種ゴムの幅を３０％より大きくしても、横力の増加やショルダー部の温度低下がみられないだけでなく、かえって操縦安定性能が低下するので、異種ゴムの適正な幅の範囲としては、トレッド展開幅の５％〜３０％であり、更に好ましくは、８％〜２５％であることが確認された。
なお、実施例１と実施例４とを比較しても分かるように、幅がある程度以上広くなると操縦安定性能は低下する。これは、異種ゴムの幅が広くなるとゴムが硬く振る舞うので、駆動時のすべりが増加して操縦安定性能に悪影響を及ぼすためで、実施例１〜４では、ゴムの幅が６０ｍｍ（２５％）である実施例１が最も高い評価を示している。
【００３６】
内部ゴムのない従来例２の結果とトレッド端の内部に厚みが２ｍｍ，４ｍｍ，５ｍｍであるtanδの小さな異種ゴムが配置されている実施例１，５，６の結果とを比較すると、実施例１，５，６ではいずれも従来例２よりもショルダー部の温度が低くかつドラムでの横力が大きくなっており、更に、操縦安定性能及び走行後のショルダー部の温度低下についても向上していることがわかる。異種ゴムの厚さが厚くなるほど横力やショルダー部の温度については改善される。しかしながら、操縦安定性能に関しては、実施例１と実施例６とを比較しても分かるように、厚さがある程度以上厚くなると低下する。これは、異種ゴムの厚さが厚くなるとゴムが硬く振る舞うので、駆動時の滑りが増加して操縦安定性能に悪影響を及ぼすためである。
一方、異種ゴムの厚さがトレッド全体の２０％（１ｍｍ）に満たない比較例３では、従来例２より若干改良されているものの、薄すぎてその効果は小さい。逆に、異種ゴムの厚さが７ｍｍである比較例４では、横力が従来例２よりも低下してしまった。これは、横グリップの小さなtanδの小さな異種ゴムが接地面に露出していることによるもので、ドラムでのショルダー部の温度は低下しているものの、実車でのショルダー部の温度は逆に増加している。したがって、tanδの小さな異種ゴムについては、内部に配置する必要があり、かつ、その厚みについても、トレッド全体の２０％〜７０％、更に好ましくは、３０％〜７０％の範囲が適当であることが確認された。
【００３７】
従来例１と従来例２、及び、実施例１と実施例１０の結果とを比較して分かるように、センター部のゴムを２層とした場合には、トレッド端内部に異種ゴムを配置した効果が更に高まることが確認された。すなわち、トレッド端内部に異種ゴムが配置されていない従来例１に対して、センター部のゴムを２層とした従来例２では、単に、直進時の転がり抵抗が改善されているに過ぎないが、トレッド端内部に異種ゴムが配置されている実施例１０と、更にセンター部のゴムを２層とした実施例１とでは、直進時の転がり抵抗のみならず、操縦安定性能が高まっていることから、横グリップも向上していることが分かる。なお、ドラム試験での横力が改善されていないのは、ドラム試験においてはＣＡが５０度であることから、センター部が接地せず、したがって、センター部を２層にした効果が得られなかったからで、実際の走行試験ではタイヤセンター部の温度も上昇するので、センター部を２層にした効果が顕著に現れている。
【００３８】
実施例１の結果と実施例７，８，９の結果とを比較すると、異種ゴムのtanδの指数は９０であっても異種ゴムを配置した効果は得られるが、その効果は小さいので、異種ゴムのtanδの指数はもっと小さい方がよい。しかしながら、異種ゴムのtanδの指数を実施例９のように４０まで下げてしまうと、ショルダー部の温度は低下するものの、横力及び操縦安定性能は低下する。したがって、異種ゴムのtanδの指数としては、５０〜８０の範囲が適正であることがわかる。tanδの指数をこれ以上小さくした場合には、ゴムが硬く振る舞ことによりトレッド表面のすべりが増加してグリップが低下する。
また、実施例１１の結果と実施例１の結果を比較すると、実施例１１の方が、横力、ショルダー部温度、操縦安定性能の全てにわたって向上していることがわかる。これにより、異種ゴムの厚さはそのままで、トレッド端部の表層ゴムの厚さを薄くした方が、その部分の剛性が高くなるだけでなく、異種ゴムの割合が高くなるので、ショルダー部の温度上昇を抑制して、横力及び操縦安定性能を向上させることができることが確認された。
【００３９】
最良の形態２．
図５は、本最良の形態２に係る二輪車用タイヤ２０の構成を示す図である。この二輪車用タイヤ２０は競技用を想定したもので、２枚のボディプライ２２Ａ，２２Ｂと、このボディプライ２２Ａ，２２Ｂのタイヤ径方向外側に配置されたスパイラルベルト層２３と、このスパイラルベルト層２３のタイヤ径方向外側に配置された１枚のラジアルベルト層２４と、上記ラジアルベルト層２４のタイヤ径方向外側に配置されるゴム部材から成るトレッド層２５と、上記スパイラルベルト層２３とラジアルベルト層２４との間に配置された緩衝ゴム層２８とを備えている。
上記２本のボディプライ２２Ａ，２２Ｂは、例えば、芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）等の繊維から成るコードを複数本撚ったものを所定の打込み間隔で平行に並べ、未加硫ゴムでシート状にしたもので、タイヤに配置した場合、上記コードの赤道方向に対するコード角度はそれぞれ４０度である。これら２枚のボディプライ２２は互いに交錯しており、ビード部２１において２枚まとめて、両側からビードワイヤ２２Ｗで挟み込まれて固定されている。
スパイラルベルト層２３は、赤道方向に対するコード角が０度〜５度のベルト層で、１本または複数本のコードをゴムで被覆し、これをトレッド部分に螺旋巻するように巻き付けて形成したものである。
ラジアルベルト層２４は、芳香族ポリアミドの繊維から成るコードを撚ったものを、所定の打込み間隔で配置したもので、赤道方向に対するコード角は８０度〜９０度である。
なお、トレッド層２５の展開幅は２４０ｍｍで、スパイラルベルト層２３の幅とラジアルベルト層２４の幅も２４０ｍｍである。
トレッド層２５はショルダー部２６とセンター部２７とで２層になっており、ショルダー部２６には、タイヤ表面側に位置するショルダー表面層２５ａと内層に位置する第１の異種ゴム層２５ｂとがある。一方、センター部２７には、タイヤ表面側に位置するセンター表面層２５ｃと内層に位置する第２の異種ゴム層２５ｄとがある。また、ショルダー部２６とセンター部２７との間には、高損失ゴムから成る中間層２５ｍが配置されている。
上記高損失ゴムは１００℃でのtanδが０．４のゴムで、ショルダー表面層２５ａを構成するゴムも高損失ゴムである。一方、上記第１及び第２の異種ゴム層２５ｂ，２５ｄを構成するゴムの１００℃でのtanδは０．２５で、センター表面層２５ｃのゴムの１００℃でのtanδは０．３５である。
【００４０】
競技で使用するタイヤの場合には、高速でかつ大ＣＡ時で使用することが多いため、上記のように、ボディプライを２枚としたりするなどして、図１に示した一般用の二輪車タイヤ１０よりタイヤの剛性を高めるようにするとともに、センター表面層２５ｃを構成するゴムのtanδを、その両側のゴムである中間層１５ｍを構成するゴムのtanδよりも小さくしている。
このように、センター部２７の表面部にもtanδの小さなゴムから成るセンター表面層２５ｃを配置することにより、内層に第２の異種ゴム層２５ｄを設けただけの場合に比べてセンター部２７の発熱を抑制することができる。これにより、センター部２７の剛性を高めることができるので、直進時の転がり抵抗を改善できるとともに、操縦安定性能を向上させることができる。
【００４１】
また、本例では、スパイラルベルト層２３の半径方向外側に配置されるベルト層をラジアルベルト層２４としているので、高い横力を維持できる。すなわち、ベルト層の最外層に赤道方向に対するコード角が８０度〜９０度のほぼタイヤ幅方向に延長するベルト層があり、これがショルダー部２７に広く配置されているので、トレッド層２５の土台が横方向(タイヤ幅方向)に強くなる。したがって、トレッドの横剪断に対してラジアルベルト層２４が剛性をもつため、高い横力を保持できる。すなわち、ゴムが発熱して多少軟化したとしても、内部にラジアルベルト層２４があることにより、横方向に強さを発揮できる。
また、スパイラルベルト層２３は、上述したように、遠心力によるタイヤの膨張を防ぎ、高速走行時の操縦安定性能を向上させるのに有効である。また、スパイラルベルト層２３だけでもベルト剛性を比較的高く保てることから、ベルト層をスパイラルベルト層２３のみで構成したタイヤもある。また、スパイラルベルト層２３を設けた場合には、ベルト剛性が高まるため、それに合わせるベルトは、最良の形態１で示した二輪車タイヤ１０の交錯ベルト層１４Ａ，１４Ｂのように、赤道方向に対するコード角が４０度〜８０度である場合が殆どであり、タイヤの内圧は上記スパイラルベルト層２３が殆ど受け止めている。そのため、万一、スパイラルベルト層２３が損傷すると、タイヤバーストにつながりかねない。例えば、トレッドが摩耗して薄くなったときに高速で突起物を踏みつけた場合や、摩耗しているのにタイヤを使い続けてしまい、スパイラルベルト層２３が露出しまった場合には、スパイラルベルト層２３が破断してしまう可能性がある。そこで、スパイラルベルト層２３の径方向外側に、上記ラジアルベルト層２４のような、幅方向に沿ったベルト層を設ければ、上記スパイラルベルト層２３を確実に保護することができる。
【００４２】
更に、本例では上記スパイラルベルト層２３とラジアルベルト層２４との間に、厚みが０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの緩衝ゴム層２８を設けて、偏摩耗と発熱とを防止するようにしている。これは、上記緩衝ゴム層２８が周方向に剪断変形することにより、トレッド層２５のドライビング変形、ブレーキング変形のうちの周方向の変形を吸収するためである。上記緩衝ゴム層２８は幅方向の変形は吸収しないので、トレッドの横変形は大きいまま維持される。したがって、高い横力を維持しつつトレッドの周方向の変形に伴う発熱を防止することができる。特に、本例のように、ショルダー部２６の内層に第１の異種ゴム層２５ｂを設けて、tanδの小さい異種ゴムを配置した場合には、緩衝ゴム層２８の変形により上記第１の異種ゴム層２５ｂの表面側に配置された高損失ゴムから成るショルダー表面層２５ａの歪が減少するので、発熱を更に防止することができる。なお、上記緩衝ゴム層２８とラジアルベルト層２４とは、トレッドの端部で、かつ、上記第１の異種ゴム層２５ｂの配置されている位置に重なるように幅広く配置することが好ましい。
【００４３】
なお、上記最良の形態２では、上記スパイラルベルト層２３の幅Ｗｓをトレッド展開幅とほぼ同じとしたが、スパイラルベルト層２３の幅Ｗｓをトレッド展開幅よりも狭くすれば、発熱を更に防止することができるとともに、耐摩耗性も向上させることができる。これは、少なくとも領域Ａ（ショルダー部２６の領域Ａ，Ｂ，Ｃについては図１０を参照のこと）にはスパイラルベルト層２３を配置しないようにすれば、トレッド端部２５ｚ側において、ラジアルベルト層２４がタイヤ周方向へ伸びることができるので、トレッドのブレーキング変形を抑制することができるからである。すなわち、ラジアルベルト層２４が接地している領域において周方向に伸びるということは、ベルト速度が増すことであり、領域Ａと領域Ｃとのベルトの速度差が縮まることを意味している。これにより、トレッド周方向の余計な変形（ブレーキング変形）が抑制されるので、くり返し変形によるゴムの発熱が低減される。その結果、滑りも低減できるので、滑りによる発熱も低減でき、ゴムの軟化を防止できる。また、滑りが低減されるので、耐摩耗性も向上する。したがって、更に摩擦係数（グリップ）が高いゴム、すなわち、従来よりも更にtanδの大きいゴムをトレッド端部の表面に配置することができる。
上記スパイラルベルト層２３の幅はトレッド展開幅の６０％〜９０％とするのが好ましい。上記スパイラルベルト層２３の幅がトレッド展開幅の９０％を超えると、ベルト層のタイヤ周方向への伸びが小さくなってしまい、トレッドのブレーキング変形を抑制することが困難となる。逆に、上記スパイラルベルト層２３の幅がトレッド展開幅の６０％未満であると、領域Ｃにもスパイラルベルト層２３の存在しない領域ができるので、領域Ｃでもベルト層がタイヤ周方向へ伸びてしまい、その結果、領域Ａと領域Ｃとのベルトの速度差があまり縮まらない。したがって、上記ブレーキング変形の抑制効果が小さくなり、くり返し変形によるゴムの発熱を低減することができなくなる。また、接地領域の殆どにスパイラルベルト層２３が存在しないため、タガ効果が薄れて高速時の操縦安定性能が低下する。したがって、上記スパイラルベルト層２３の幅はトレッド展開幅６０％〜９０％とするのが好ましい。
【００４４】
また、図６に示すように、トレッド端部２５ｚの壁面に、硬質ゴム２９を配置して発熱によるトレッドゴムの軟化を抑制するようにすれば、トレッドが横変形したときのトレッドの倒れ込みを防止することができる。なお、上記硬質ゴム２９は、トレッド層２５を形成するゴムのいずれのゴムよりも硬いゴムである。これにより、トレッド端部２５ｚが路面から浮き上がるのを防止することができる。
この硬質ゴム２９は壁面の表面には露出させない方がよい。これは、硬質ゴム２９は硬いため摩擦係数が低いからである。硬質ゴム２９がトレッド表面に達すると、路面との接触による摩擦力の向上は期待できないだけでなく、逆に、柔らかいゴム（高損失ゴム）の接触面積を減らすことになる。そこで、本例では、上記硬質ゴム２９のタイヤ径方向外側の位置を、トレッド表面からｄ＝１ｍｍ程度の深さになるように上記硬質ゴム２９を配置するようにしている。
また、上記硬質ゴム２９の厚み（タイヤ幅方向に沿った長さ）Ｄが厚くなると、領域Ａの内層に配置される第１の異種ゴム層２５ｂのゴムの量が減るので、上記厚みＤとしては最大の厚さとなる箇所でも６ｍｍ以下とすることが好ましい。なお、硬質ゴム２９の厚みＤは、その硬さにもよるが、１ｍｍ以上あればその効果を発揮することができる。２ｍｍ〜５ｍｍとすれは、更に好ましい。
【００４５】
また、上記例では、ゴムの動的弾性率Ｅ’については規定しなかったが、第１の異種ゴム層２５ｂを構成するtanδの小さいゴムの動的弾性率Ｅ’（Ｌ）を、ショルダー表面層２５ａを構成する高損失ゴムの動的弾性率Ｅ’（Ｈ）よりも小さくするようにすれば、走行開始直後のように、発熱がまだ十分でないときのグリップを向上させることができる。
すなわち、低温時にはゴムは硬く振る舞うのでトレッド表面が滑ってしまい、十分なグリップが得られない。そこで、走行初期のグリップを得るためには、第１の異種ゴム層を構成するtanδの小さいゴムの動的弾性率Ｅ’（Ｌ）を小さくすることで、ショルダー表面層２５ａのゴムを動きやすくして、ショルダー部２６の温まりを良くするようにすれば、走行初期とそれ以降のグリップのバランスを取ることができる。
【００４６】
また、上記最良の形態１，２では、第１の異種ゴム層１５ｃ（または、第１の異種ゴム層２５ｂ）の幅を厚さ方向に一定としたが、使用目的によって変えるようにしてもよい。例えば、摩耗してもトレッド温度をある程度以上に下げないことが重要である場合には、図７に示すように、上記異種ゴム層１５ｃの幅をトレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に狭くすればよい。これは、トレッドが摩耗するとトレッド厚みが薄くなり剪断変形が小さくなるので発熱量も小さくなるが、異種ゴムの幅が厚さ方向に一定である場合には、トレッドが摩耗するに従ってtanδの小さいゴムの割合が大きくなるので、トレッドの温度が低すぎてグリップが低下する恐れがある。そこで、上記異種ゴム層１５ｃ（または、第１の異種ゴム層２５ｂ）の幅をトレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に狭くすれば、摩耗が進展した状態、すなわち、発熱量が小さくなった状態では、tanδの小さいゴムの割合も小さくなるので、トレッドの摩耗に伴うトレッド温度の低下を防ぐことができ、摩耗によるグリップの低下を防ぐことができる。
また、最大ＣＡでの横グリップを発熱により失いたくない場合には、上記第１の異種ゴム層１５ｃ（または、第１の異種ゴム層２５ｂ）の幅を、トレッド表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くすればよい。具体的には、図８（ａ）に示すように、上記第１の異種ゴム層１５ｃの断面形状を略台形状するか、図８（ｂ）に示すように、略三角形状とすればよい。これにより、ショルダー部１６の端部側に近いほどtanδの小さいゴムの占める割合が大きくなるので、最大ＣＡ時の横グリップの発生に大きく寄与する領域Ａや領域Ｂにおける発熱を効果的に抑制することができる。したがって、最大ＣＡ時の横グリップを十分に確保することができる。
［第二の実施例］
【００４７】
図５に示した競技用を想定した二輪車用タイヤについて、ショルダー部のトレッド端部２５ｚ側の内層にtanδの小さな異種ゴム層を備えた本発明によるタイヤ（実施例１２〜２０）と、異種ゴム層を有しない従来のタイヤ（従来例３）と、異種ゴム層はないが硬質ゴムを有するタイヤ（比較例５）と、緩衝ゴム層を有するタイヤ（比較例６）と、スパイラルベルト層の幅が狭いタイヤ (比較例７)とを準備し、上記各タイヤについて、ＣＡ５０度における横力試験とドライバーによる操縦安定性能の評価試験を行った結果を図９の表に示す。
タイヤは二輪車用のタイヤで、タイヤサイズは１９０／５０ＺＲ１７である。
これらのタイヤは、いずれも、２枚のボディプライを有している。このボディプライは芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）の繊維を撚って直径０．６ｍｍとし、これをタイヤセンター部での打込みが４０本／５０ｍｍになるように配置している。これら２枚のボディプライは互いに交錯しており、タイヤセンター部での角度は赤道方向に対して４０度になっている。このボディプライは、ビード部に達しており、ビード部で２枚まとめて、両側からビードワイヤで挟み込まれて固定されている。
スパイラルベルト層は、直径０．１２ｍｍのスチール単線を７本で撚り合わせて１本のスチールコードとし、これを打込み間隔５０本／５０ｍｍとなるようにして、スパイラル状に巻付けて形成した。
ラジアルベルト層は、芳香族ポリアミドの繊維を撚って直径０．６ｍｍにしたものを、打込み間隔５０本／５０ｍｍで配置した。
トレッド層の厚さは、センター部からショルダー部まで一律で、８ｍｍで、トレッドの展開幅は２４０ｍｍである。また、スパイラルベルト層の幅は従来例３、実施例１２、及び、比較例５，６で２４０ｍｍ、実施例１３〜実施例２０、及び、比較例７で１８０ｍｍ、９０度ベルト層の幅は２４０ｍｍである。
上記の基本構造は各タイヤについて共通である。
【００４８】
また、トレッドゴムの違いは以下の通りである。
従来例３のタイヤ
トレッド層のセンター部の内部には、幅が１２０ｍｍで１００℃でのtanδが０．２５のゴムが、厚み４ｍｍで配置されている。また、その上部には、幅が９０ｍｍで１００℃でのtanδが０．３５のゴムが配置されている。そして、トレッドセンター部両側表層部には、１００℃でのtanδが０．４のゴムが配置されている。
実施例１２のタイヤ
トレッド端の内部に異種ゴムが配置されている他は従来例３のタイヤと同じである。
上記異種ゴムの幅は６０ｍｍ（トレッドの展開幅の２５％）で、厚さは４ｍｍ（トレッド層の厚さの５７％）、１００℃でのtanδは０．２５である。この異種ゴムとセンター寄りのゴムとの深さ方向の境界は、深さ方向にほぼ垂直であり、傾いていない。
実施例１３のタイヤは、実施例１２のスパイラルベルト層の幅を１８０ｍｍに変更したもので、他は実施例１２のタイヤと同じである。
実施例１４のタイヤは、実施例１３の異種ゴムの形状を、図７に示すような、径方向内側の幅が狭いタイプに変更したもので、他は実施例１３のタイヤと同じである。
実施例１５のタイヤは、実施例１３の異種ゴムの形状を、図８（ａ)に示すような、径方向内側の幅が広いタイプに変更したもので、他は実施例１３のタイヤと同じである。
実施例１６のタイヤは、実施例１３の異種ゴムの形状を、図８（ｂ）に示すような、三角形タイプに変更したもので、他は実施例１３のタイヤと同じである。
実施例１７のタイヤは、実施例１３の異種ゴムの形状を、図３に示すような、径方向内側のゴムがセンター方向へ伸びてセンター部内層の異種ゴムと繋がっているタイプに変更したもので、他は実施例１３のタイヤと同じである。
実施例１８のタイヤは、実施例１２の異種ゴムの動的弾性率Ｅ’を実施例１２の動的弾性率Ｅ’の７０％にしたもので、他は実施例１２のタイヤと同じである。
実施例１９のタイヤは、図６に示すように、実施例１２のトレッド端部の壁面に硬質ゴムを配置したもので、他は実施例１２のタイヤと同じである。
実施例２０のタイヤは、実施例１２のスパイラルベルト層と交錯ベルト層との間に緩衝ゴムを配置したもので、他は実施例１２のタイヤと同じである。
比較例５のタイヤは、従来例３のタイヤのトレッド端部の壁面に硬質ゴムを配置したもので、他は従来例３のタイヤと同じである。
比較例６のタイヤは、従来例３のタイヤのスパイラルベルト層と交錯ベルト層との間に緩衝ゴムを配置したもので、他は従来例３のタイヤと同じである。
比較例７のタイヤは、従来例３のタイヤのスパイラルベルト層の幅を１８０ｍｍに変更したもので、他は従来例３のタイヤと同じである。
【００４９】
上記各タイヤをそれぞれ３本ずつ準備し、１本は新品時の横力評価に、もう１本はトレッド表面を削って摩耗進展を想定した横力評価に、残りの１本は実車テストに使用した。
（１）ＣＡ５０度における横力評価（新品時）
タイヤをリム幅６インチ、リム径１７インチのホイールに組込んだタイヤを、表面に＃４０番の紙ヤスリを貼り付けた直径３ｍのスチール製のドラムにキャンバー角（ＣＡ）５０度、荷重１５００Ｎ，スリップ角（ＳＡ）０度で押付けて、速度１０００ｋｍ／ｈで回転させ、このときの横力をタイヤの回転軸に取付けた３分力計で測定する。この横力がキャンバースラストである。なお、上記タイヤの内圧は２００ｋＰａである。
横力はタイヤが回転し始めてから５分後のものを測定した。この時、タイヤは十分に暖まっている。そこで、５分の走行を行ってドラムを停止させた直後のショルダー部の温度を測定し、これをドラムでのショルダー部の温度とした。
横力は、従来例３のタイヤで１９００Ｎであった。他のタイヤの横力については、上記従来例３の横力を１００とした指数で表わしている。
（２）摩耗を想定した横力評価
センター部からショルダー部までタイヤ表面を一律に３ｍｍ削り取ったタイヤ（以下、３ｍｍ削り品という）について、上記（１）の３ｍドラムと同様の試験を行い、回転してから５分後の横力とショルダー部の温度を測定した。横力は、従来例３の横力を１００とした指数で表わした。
（３）ドライバーによる操縦安定性能の評価
テストコースで熟練ドライバーによる総合的な操縦安定性能の試験を実施した。準備したタイヤはリア用のタイヤで、リアのみをタイヤ交換して実車試験を行った。なお、フロントのタイヤは従来のもので固定した。
タイヤを１０００ｃｃのスポーツタイプの二輪車を改造して競技用としたバイクを用い、競技を想定して、サーキットでの走行を実施した。この時の最高速度は３２０ｋｍ／ｈであった。評価点は、テストライダーのフィーリングによる１０点法で総合評価した。なお、テストは２０周で行い、最初の１０周の平均ラップタイムと最後の１０周の平均ラップタイムを求めた。また、操縦安定性能のフィーリング評価も前半１０周と後半１０周とに分けて評価した。テストコースのレイアウトは、速度８０ｋｍ／ｈ〜１２０ｋｍ／ｈで車体を大きく倒し込むコーナーが４箇所あった。
また、２０周走行直後のショルダー部の温度を測定した。
（４）摩耗量の評価
実車テストを行う前にタイヤの重量を測定しておき、テストコースを２０周走行した後にタイヤに付着したゴムのかすや小石などの付着物をきれいに取り除き、再度タイヤの重量を測定する。特設したテストコースはコーナーが多かったため、摩耗はショルダー部に集中的に発生していた。そこで、新品時のタイヤに対する走行後タイヤの重量差を当該タイヤのショルダー部の摩耗量として評価した。各タイヤの摩耗量は、従来例３の摩耗量を１００とした指数で表わした。なお、従来例３のショルダー部の摩耗量は４ｍｍであった。
【００５０】
以上の試験結果から本発明の効果が分かる。
従来例３の結果とトレッド端の内部にtanδの小さな異種ゴムが配置されており、かつ、スパイラルベルト層の幅の狭い実施例１３の結果とを比較すると、実施例１３では新品も３ｍｍ削り品もともに、横力指数が８〜８．５向上している。また、サーキットを走行したときのラップタイムも１．０秒以上速く、効果が明確である。更に、摩耗量も、従来例３よりも２０％も少ない。すなわち、実施例１３ではタイヤのグリップが向上してタイヤのすべりが抑制され、その結果、摩耗量が大幅に減少していることがわかる。
これは、比較例７のように、単にスパイラルベルト層の幅を狭くしたものや、実施例１２のように、トレッド端の内部にtanδの小さな異種ゴムが配置しただけの単独の効果よりも、両者を組合わせることで効果が増すことを示している。例えば、摩耗量についてみると、比較例７は従来例３よりも７％少なく、実施例１２は従来例３よりも６％少ない。したがって、単純に両者を組合わせると計算上は１３％の改善になる。しかしながら、実際は、両者を組合せた実施例１３の摩耗量は、従来例３に比べて２０％少なくなっている。これは、両者を組合わせることで、相乗効果が発揮され、グリップレベルが一段と高くなり、タイヤが滑りにくくなって、耐摩耗性が飛躍的に向上したからと考えられる。
また、走行後のショルダー部の温度についても、実施例１３は、従来例３、比較例７、及び、実施例１２よりも大幅に低くなっていることから、ショルダー部の温度についても相乗効果が発揮されていることが分かる。
【００５１】
実施例１３の結果と実施例１４の結果とを比較すると、実施例１４では摩耗してトレッドの厚みが薄くなった場合のグリップが高い。これは、異種ゴムの形状が実施例１３のようにトレッドの厚み方向で変らない場合には、摩耗が進展してトレッドの厚みが薄くなることで発熱量が小さくなるだけでなく、ショルダー部におけるtanδの小さいゴムの割合が多くなる効果が加わってトレッド温度が大きく下がる。このため、ゴムが硬く振る舞うので、すべりが増加してグリップが低下する傾向にある。これに対して、実施例１４のように、異種ゴムの割合がタイヤ径方向内部に向かって薄くなっている場合には、摩耗が進むにつれてショルダー部におけるtanδの小さいゴムの割合が小さくなるので、トレッド温度の低下を抑制することができる。摩耗後のトレッド温度が低すぎる場合には、この実施例１４のような形状でバランスをコントロールすることも可能である。実施例１４では摩耗量が３ｍｍ〜４ｍｍのときでも効果があるので、これより更に摩耗が進んだ場合には更に効果を発揮できると考えられる。
また、実施例１３の結果と実施例１５，１６の結果とを比較すると、実施例１５，１６では初期のグリップはやや低下するものの、従来例３よりグリップが十分に高いだけでなく、摩耗してトレッドの厚みが薄くなった場合のグリップは高い。このように、実施例１５，１６のように、ショルダー部端部側ほどtanδの小さいゴムの割合が大きい形状とすれば、ショルダー部の温度をある程度高い温度に保つことができるので、最大ＣＡでの横グリップが発熱により失われることを防止することができることが確認された。
【００５２】
また、実施例１３の結果と実施例１７の結果とを比較すると、実施例１７ではショルダー部の温度はほとんど変らないが初期グリップが向上しており、かつ、実車での評点も高い。これにより、実施例１７のように、tanδの小さいゴムをセンター側に延長してセンター側内部のtanδを下げることで、センター部の剛性を高めることができることが確認された。
また、実施例１３の結果と実施例１８の結果とを比較すると、tanδの小さいゴムでかつ動的弾性率Ｅ’が小さな実施例１８では、実車での最初の１０周の評点とラップタイムが向上している。これは、評価したライダーのコメントによると、走行始めショルダー部の温たまりがよく、走行初期のグリップが高いことによるとのことである。実施例１３のように、tanδの小さいゴムをショルダー部に配置した場合には、走行開始直後のようにまだ発熱が十分でないときには、低温時にゴムが硬く振る舞うことによりトレッド表面がすべってしまい、グリップが十分に得られない場合がある。
このように、tanδの小さいゴムであってかつ動的弾性率Ｅ’の小さなゴムを使用すれば、走行開始初期のグリップを確保できることが確認された。
【００５３】
実施例１３の結果と実施例１９の結果とを比較すると、トレッド端に硬質ゴムを配置した実施例１９では、グリップも大幅に向上しているだけでなく、サーキットの評点も向上した。一方、内部ゴムのない従来例３の結果ととこの従来例３のトレッド端に硬質ゴムを配置した比較例５の結果とを比較すると、比較例５では摩耗量が若干改善されてはいるものの、他の特性は従来例３と殆ど変っていなかった。このように、tanδの小さいゴムをショルダー部に配置すると、トレッド端に硬質ゴムを配置した効果を十分に発揮できることが確認された。
また、緩衝ゴム層を有する実施例２０では、新品でも３ｍｍ削り品でもショルダー部の温度が１０℃も低く、グリップも大幅に向上しているだけでなく、テスト走行においては、今回のテスト中で最高の得点と最速のラップタイムを記録した。また、摩耗量も極めて少なかった。一方、内部ゴムのない従来例３に緩衝ゴム層を配置した比較例６では、ショルダー部の温度が１０℃も低くなっているにもかかわらず、グリップはさほど向上しなかった。
実施例２０がこのように優れた特性を示すのは、ショルダー部にtanδの小さいゴムを配置したことでグリップが上がった効果と、スパイラルベルト層の幅を狭くしたことで滑りが低減された効果と、緩衝ゴムを配置することで更にグリップが向上した効果とが重なり合って飛躍的に耐摩耗性能とグリップとが向上したからであると考えられる。
ところで、摩耗量で見ると、スパイラルベルト層の幅を狭くするだけで７％(従来例３と比較例７)、緩衝ゴム層を配置するだけで８％（従来例３と比較例６)、tanδの小さいゴムを配置するだけで６％（従来例３と実施例１２)の効果があるが、これらを単純に足し合わせると２１％の効果になる。しかしながら、実施例２０では、従来例３に比較して、摩耗量が３６％も小さくなっていることから、単純に緩衝ゴム層を配置するのではなく、本発明と組合わせることで、相乗的にその効果を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
このように、本発明によれば、二輪車の旋回時における横グリップを向上させるとともに、ショルダー部のトレッドの摩耗を低減することができるので、操縦安定性能に優れるとともに、耐摩耗性能にも優れた二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の最良の形態１に係る二輪車用タイヤの構成を示す図である。
【図２】二輪車用タイヤのトレッドパターンの一例を示す図である。
【図３】本発明による二輪車用タイヤの他の構成を示す図である。
【図４】試作タイヤ(一般用)の仕様とその評価結果を示す図である。
【図５】本発明の最良の形態２に係る二輪車用タイヤの構成を示す図である。
【図６】本発明による異種ゴム層の断面形状の一例を示す図である。
【図７】本発明による異種ゴム層の断面形状の他の例を示す図である。
【図８】本発明による異種ゴム層の断面形状の他の例を示す図である。
【図９】試作タイヤ(競技用)の仕様とその評価結果を示す図である。
【図１０】二輪車用タイヤがＣＡ５０度で接地したときの要部断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  二輪車用タイヤ、１１  ビード部、１１Ｃ  ビードコア、１２  ボディプライ、１３  スパイラルベルト層、１４Ａ，１４Ｂ  交錯ベルト層、１５  トレッド層、
１５ａ  表面層、１５ｂ  内部中間層、１５ｃ  第１の異種ゴム層、
１５ｄ  第２の異種ゴム層、１５ｚ  トレッド端部、１６  ショルダー部、
１７  センター部、
２０  二輪車用タイヤ（競技用）、２１  ビード部、２２Ｗ  ビードワイヤ、
２２Ａ，２２Ｂ  ボディプライ、２３  スパイラルベルト層、２４  ラジアルベルト層、２５  トレッド層、２５ａ  ショルダー表面層、２５ｂ  第１の異種ゴム層、
２５ｃ  センター表面層、２５ｄ  第２の異種ゴム層、２５ｍ  中間層、
２５ｚ  トレッド端部、２６  ショルダー部、２７  センター部、２８  緩衝ゴム層、
２９  硬質ゴム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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